网络计划的优化ppt课件.ppt

1.工程项目进度计划系统分类,第一节 工程项目及其管理,按参与方分类,按编制深度和范围分类,按时间长短分类,按进度计划的功能分类,四、工程项目进度计划系统,业主方编制的整个项目实施的进度计划；设计进度计划；施工和设备安装进度计划；采购和供货进度计划等。,总进度计划；项目子系统进度计划；项目子系统中的单项工程进度计划等。,长期进度计划；短期进度计划，包括年度、季度、月度和旬计划等。,控制性进度计划；实施性进度计划等。,七、网络计划的优化（只讲概念） 1、网络计划的优化的概念：网络计划参数计算只是指定了项目的初始计划参数，没有考虑到各种人力、资源及费用的限制，在现代化的项目计划管理中，必须依据各种主、客观条件，在满足工期要求的同时，合理安排时间与资源，力求达到资源消耗合理和经济效益最佳的目的，这就是进度计划的优化。 网络计划的优化，是通过时差不断地改善 网络计划的初始可行方案，在满足既定约 束的条件下，按某一目标（时间、成本、 资源）寻求最优方案 2、工期优化 工期优化的概念：通过压缩关键工作的 持续时间，以达到工期要求的目的; 或者在一定约束条件下使工期缩短的 过程, 工期优化方法 网络计划工期优化的基本方法是在不改变网络计 划中各项工作之间的逻辑关系的前提下，通过压 缩关键工作的持续时间来达到优化目标。 在压缩过程中，不能将关键工作压缩成非关键工 作，但允许不经压缩而被动地成为非关键工作；当出现多条关键路线时，必须将各条关键路 线上工作的持续时间压缩成同一数值。 问:为什么? 当所有关键工作的持续时间已不能再缩短而计算 工期仍不能满足要求时，应对网络计划的原技 术、组织方案进行调整，或重新审核要求工期,7.3工程进度控制,工期优化,当网络计划计算工期不能满足要求工期时，通过不断压缩关键线路上的关键工作的持续时间等措施，达到缩短工期，满足要求的目的。工期优化的原则：(1)缩短持续时间对质量和安全影响不大的工作；(2)有备用资源的工作；(3)缩短持续时间所需增加的资源、费用最少的工作。,7.3工程进度控制,工期优化,不能将关键工作压缩成非关键工作；在压缩过程中，会出现关键线路的变化（转移或增加条数），必须保证每一步的压缩都是有效的压缩 。在优化过程中如果出现多条关键路线时，必须考虑压缩公用的关键工作，或将各条关键线路上的关键工作都压缩同样的数值，否则，不能有效地将工期压缩 。,工期优化程序：（1）计算网络计划中的时间参数，并找出关键线路和关键活动；（2）按要求工期计算应缩短的时间；T = Tc（计划） Ts（实际） 。（3）确定各关键活动能缩短的持续时间；（4）选择关键活动，调整其持续时间，并重新计算网络计划的计算工期。（5）若计算工期仍超过要求工期，则重复以上步骤，直到满足工期要求或工期已不能再缩短为止。（6）当所有关键活动的持续时间都已达到其能缩短的极限而工期仍不满足要求时，应对计划的原技术、组织方案进行调整或对要求工期重新审定。,3、应优先压缩： 缩短持续时间对质量和安全影响不大的工作 有充足备用资源的工作 缩短持续时间所需增加费用最少的工作,工期优化压缩工期的关键是压缩关键线路的工期。网络计划的时间优化就是在人力、物力、财力等资源不受限制的前提下，寻求完成一项工程或一项任务所需最短的周期。主要措施分两类：（1）劳动组织措施并行工作、多班次、延时、外包、调整非关键工作路线（2）技术措施。通过一些技术手段，改变项目的工艺（如土建工程中的现浇梁改为场外预制）或技术条件（如租用某类新设备，提高单位生产量等），达到缩短工作周期的目的。,工期优化的注意事项,压缩对象的选择。选择那些压缩后，对项目的质量影响不大、资源能有充足供应、费用增加最少的关键工作。多条关键路线的压缩对象的选择如果网络计划有两条以上的关键线路时，可考虑压缩公用的关键工作，或两条关键线路同时压缩同样时间，并注意每次压缩后，关键线路是否改变。,压缩关键工作应采取的措施：增加资源数量；增加工作班次；改变施工方法；组织流水作业；采取技术措施。如果上述方法不能奏效，则应改变工期要求或改变施工方案。,已知某分部工程由A、B、C、D、E五项工作组成，其网络计划如下图所示，要求该分部工程必须在20天内完成。为了保证工期，需要进行赶工，相关的数据资料如下表所示。问题：1计算在标准工作情况下，该网络计划的各参数以及计划工期，并确定关键线路。2试确定在规定工期20天内完成该分部工程且增加的费用最少的网络优化方案。,案例,1,6,5,4,3,2,A(2),10（8）,B(5),50（30）,50（30）,30（20）,60（30）,20（15）,50（25）,D(4),E(2),F(5),H(2),G(7),C(7),30（15）,2、例题：网络计划如下，如计划工期为120天，试进行工期优化,50（25）,50（30）,解：1）计算时间参数，确定关键路线。 关键线路为B-E-G，计算工期为160天,1,6,5,4,3,2,A(2),10（8）,B(5),50（30）,30（20）,60（30）,20（15）,D(4),E(2),F(5),H(2),G(7),C(7),30（15）,2）需缩短的工期T=160-120=40（天）,50（30）,3）选择关键工作进行优化 E的优选系数最小，选择E，压缩30天,50（25）,50（30）,1,6,5,4,3,2,A(2),10（8）,B(5),30（20）,30,20（15）,D(4),E(2),F(5),H(2),G(7),C(7),30（15）,4）重新绘制网络图，计算时间参数,A(2),10（8）,5）关键线路为BEG和BFH，此时E已不能压缩 提问：可能的压缩方案是？,50（30）,50（25）,40（30）,1,6,5,4,3,2,B(5),30（20）,30,20（15）,D(4),E(2),F(5),H(2),G(7),C(7),30（15）,关键线路：A-C-E-G；A-C-F-H B-F-H；B-E-G,7.3工程进度控制,示例,某单项工程，按如下网络计划组织施工：,计划工期170天，关键线路A-B-D-H,7.3工程进度控制,各项工作的相关参数如下：,7.3工程进度控制,在第75天进行的进度检查时发现，工作A已全部完成，工作B才刚刚开始。由于B是关键工作，所以它滞后15天将导致总工期延长至185天。为使本工程仍按原工期完成，则必须赶工，调整原计划。应如何调整才能即经济又能满足工期要求。,7.3工程进度控制,（1）选择B工作进行压缩（B工作赶工费最低）B工作可压缩5天，赶工费用5*200=1000元总工期：185-5=180天关键线路：B-D-H,7.3工程进度控制,（2）再选择D工作进行压缩C+F=50天 E+G=45天 D工作最多只能压缩5天赶工费用：5*300=1500元总工期：180-5=175天关键线路：B-D-H和B-C-F-H,7.3工程进度控制,（3）此时存在三种压缩方式：C+D;F+D和H选择压缩C+D，压缩3天赶工费用：3*(100+300)=1200元总工期：175-3=172天关键线路：B-D-H和B-C-F-H,7.3工程进度控制,（4）压缩工作H压缩2天，赶工费用：2*420=840元总工期：172-2=170天关键线路：B-D-H和B-C-F-H总赶工费用：1000+1500+1200+840=4540元,例题2：,已知网络计划如下图，要求工期为11天，试用非时标网络计划对其进行优化。,1,2,3,4,5,6,4,7,8,2,1,6,3,2(1),6(5),3(2),3(2),6(3),4(2),3(2),优选系数,正常持续时间,最短持续时间,1,2,3,4,5,6,4,7,8,2,1,6,3,2(1),6(5),3(2),3(2),6(3),4(2),3(2),（1）计算并找出初始网络计划的关键线路、关键工作；,（2）求出应压缩的时间,（3）确定各关键工作能压缩的时间；,0,0,2,6,6,6,9,11,15,15,12,12,1,2,3,4,5,6,4,7,8,2,1,6,3,2(1),6(5),3(2),3(2),6(3),4(2),3(2),0,0,2,6,6,6,9,11,15,15,12,12,（4）选择关键工作压缩作业时间，并重新计算工期Tc,第一次：选择工作-，压缩2天，成为4天；,1,2,3,4,5,6,4,7,8,2,1,6,3,2(1),6(5),3(2),3(2),4(3),4(2),3(2),0,0,2,6,6,6,9,9,13,13,10,10,（4）选择关键工作压缩作业时间，并重新计算工期Tc,第一次：选择工作-，压缩2天，成为4天；,工期变为13天，和也变为关键工作。,1,2,3,4,5,6,4,7,8,2,1,6,3,2(1),6(5),3(2),3(2),4(3),4(2),3(2),0,0,2,6,6,6,9,9,13,13,10,10,（4）选择关键工作压缩作业时间，并重新计算工期Tc,第二次：选择工作和-，同时压缩1天，成为2天，-成为3天 ；,1,2,3,4,5,6,4,7,8,2,1,6,3,2(1),6(5),3(2),2(2),3(3),4(2),3(2),0,0,2,5,6,6,8,8,12,12,9,9,（4）选择关键工作压缩作业时间，并重新计算工期Tc,第二次：选择工作和-，同时压缩1天，成为2天，-成为3天 ；,工期变为12天，关键工作没有变化。,1,2,3,4,5,6,4,7,8,2,1,6,3,2(1),6(5),3(2),2(2),3(3),4(2),3(2),0,0,2,5,6,6,8,8,12,12,9,9,（4）选择关键工作压缩作业时间，并重新计算工期Tc,第三次：选择工作，压缩1天，成为5天 ；,1,2,3,4,5,6,4,7,8,2,1,6,3,2(1),5(5),3(2),2(2),3(3),4(2),3(2),0,0,2,4,5,5,7,7,11,11,8,8,（4）选择关键工作压缩作业时间，并重新计算工期Tc,第三次：选择工作，压缩1天，成为5天 ；,工期变为11天，关键工作没有变化。,例题3：,某工程双代号时标网络计划如图，要求工期为110天，对其进行工期优化。,1,2,3,4,5,6,10(8),50(20),30(18),20(15),60(30),50(25),30(20),4,3,2,3,3,50(30),1,8,2,3、费用优化 费由优化又称成本优化，是指寻求工程总 成本最低时的工期安排，或按要求寻求最 低成本的计划安排的过程。 费用优化原则： 满足工期要求 内外部条件可能性 综合考虑直接费和间接费,(3) 费用优化方法费用优化的基本思路是不断地在网络计划中找出直接费用率最小的关键工作，缩短其持续时间，同时考虑间接费用随工期缩短而减少的数值，最后求得工程总成本最低时的最优工期安排或按要求工期求得最低成本的计划安排,(4) 费用优化步骤按工作的正常持续时间确定计算工期和关键线路计算各项工作的直接费用率(费用增加量与压缩的工期比)当只有一条关键线路时，应找出直接费用率最小的一项关键工作，作为缩短持续时间的对象；当有多条关键线路时，应找出组合直接费用率最小的一组关键工作，作为缩短持续时间的对象,对于选定的压缩对象，比较其直接费用率或组合费用率与工程间接费用率两者的大小以确定该对象是否适合再压缩当需要缩短关键工作的持续时间时，其缩短值的确定必须符合下列两条原则： 缩短后工作的持续时间不能小于其最短持 续时间 缩短持续时间的工作不能变成非关键工作计算关键工作持续时间缩短后相应增加的总费用重复上述步骤，直至计算工期满足要求工期或被压缩对象的直接费用率或组合直接费用率大于工程间接费用率为止,2）工期-成本优化的步骤第一步，绘制正常时间下的网络计划；第二步，求出网络计划中各项工作采取可行的方案后可加快的时间；第三步，求出正常工作时间和加快工作时间下工作的直接费，并用下式求出费用变化率：第四步，寻找可以加快的工作。第五步，确定可以压缩的时间、增加的费用。第六步，逐步压缩，每压缩一次，计算一次参数，直到：有一条关键线路的全部工作的可缩时间均已用完；为加快工程施工进度所引起的直接费增加数值开始超过因提前完工而节约的间接费时。第七步，求出优化后的总工期、总成本，绘制工期-成本优化后的网络计划。,例题,某工程网络计划如图所示，各工作的正常工作时间、极限工作时间及相应的费用如表所示。2-5工作费用与持续时间为非连续型变化关系。要求对此计划进行工期成本优化。,12（8）,1,2,3,4,5,6,i,j,正常成本（费用变化率）,正常时间（最短时间）,1600（100）,18（4）,1600（150）,14（6）,1000（100）,10（4）,1600（200）,6001000,16（12）,200（50）,10（6）,2000（250）,22（12）,注：工作2-5，正常时间及费用为16天及600元，最短时间及费用为12天及1000元,解：1）计算费用变化率，计算网络计划总直接费用 直接费用CD=9800元2）计算初始网路图的时间参数，确定关键线路和计算工期,1,2,3,4,5,6,14（6）,18(4),22(12),16(12),10(4),12(8),10(6),关键线路：1-3-5-6计算工期：Tc=50天,3）压缩工期多次循环的过程找出上次循环的关键线路和关键工作从关键工作中找出缩短单位时间增加费用最少的方案确定可能的压缩时间计算增加的费用第一次压缩 关键线路为1-3-5-6；可能压缩的关键工作为1-3，3-5，5-6；其中5-6的直接费用变化率最小，则选择压缩工作5-6，压缩时间为4天压缩后网络计划的工期为：T1=50 4=46天压缩后的费用为C1=9800+450=10000元,1,2,3,4,5,6,14（6）,18(4),22(12),16(12),10(4),12(8),6,第一次压缩后的网路图,第二次压缩由于关键线路无变化，可能的压缩工作为1-3，3-5；其中1-3的费用变化率为100元/天较小，则选择压缩1-31-3可压缩18-4=14天，试绘网络图，发现关键线路改变了，且工期只缩短了4天。故选择将1-3压缩4天,14（6）,1,2,3,4,5,6,14(4),22(12),16(12),10(4),12(8),6,第二次压缩后的网路图,关键线路为2条：1-2-4-5-6；1-3-5-6压缩后网络计划的工期为：T2=46 4=42天压缩后的费用为C2=10000+4100=10400元,第三次压缩两条关键线路同时压缩，可能的压缩方案有缩短1-3，1-2，每天增加费用250缩短1-3，2-4，每天增加费用200缩短1-3，4-5，每天增加费用300缩短3-5，1-2，每天增加费用400缩短3-5，2-4，每天增加费用350缩短3-5，4-5，每天增加费用450,14（6）,1,2,3,4,5,6,14(4),22(12),16(12),10(4),12(8),6,中选,14（6）,1,2,3,4,5,6,8（4）,22(12),16(12),4,12(8),6,第三次压缩后的网路图,关键线路为3条：1-2-4-5-6；1-3-5-6；1-2-5-6压缩后网络计划的工期为：T3=42 6=36天压缩后的费用为C3=10400+6200=11600元第四次压缩需要三天线路同时压缩,第四次压缩 需要三天线路同时压缩，可能的方案为缩短1-3，1-2，每天增加费用250缩短1-3，4-5，2-5，每天增加费用400缩短3-5，1-2，每天增加费用400缩短3-5，3-5，2-5，每天增加费用550,中选,10（6）,1,2,3,4,5,6,4,22(12),16(12),4,12(8),6,T4=36 4=32天；C4=11600+4250=12600元,第五次压缩 需要三条线路同时压缩，可能的方案为缩短3-5，1-2，每天增加费用400缩短3-5，4-5，2-5，每天增加费用550,中选,6,1,2,3,4,5,6,4,18(12),16(12),4,12(8),6,网络计划的工期T5=32 4=28天；C5=12600+4400=14200元,第六次压缩 需要三条线路同时压缩，可能的方案只有一个，为缩短3-5，4-5，2-5，每天增加费用550，各4天,6,1,2,3,4,5,6,4,14(12),12,4,8,6,网络计划的工期T6=28 4=24天；C6=14200+4550=16400元,（3）工期成本优化举例例1：图4-20是某工程的网络计划及其正常作业时间的算例，表4-4是它的原始资料，经计算得出了第9栏中的数字。要求进行工期成本优化。,11,表44 赶工费率计算表,压缩E工作1周，增加费用100元，工程直接费增至19900+100=20000元，工期由11周变为10周。工作D变成了关键工作。压缩B工作1周，增加费用120元，工程直接费增至20000+120=20120元，工期变为9期，工作C变成了关键工作。压缩G工作1周，增费150元，工程直接费增至20120+150=20270元，工期变为8周，工作H变成了关键工作。压缩A工作1周，增费180元，工程直接费增至20270+180=20450元，工期变为7周，关键工作没有增加。,压缩B和C工作各1周，增费120+150=270元，直接费增至20450+270=20720元，工期缩至6周，F成为关键工作。压缩D和E工作各1周，增费180+100=280元，直接费增至20720+280=21000元，工期缩至5周。至此，各条线路均变成了关键线路，各项工作的压缩潜力已经用完，故压缩停止。现假定每周间接费是160元，则该网络计划的总成本见表4-5。由此可见，工期为8周时总成本最低。,表4-5 网络计划的总成本,【案例】某项目网络计划如下图所示，计划工期天，在项目进展到第天时检查发现，工作之前的工作已经全部完成，工作刚开始，即已拖后5天开始。工作是关键工作，其拖后将使总工期延长天。为使该项目按期完成需要调整工作及以后各工作进度。调整原则一要满足工期要求，二要使增加费用最低。下图中，箭线上方是相应工作的调整费率，即每压缩一天需要增加的费用；箭线下方是该工作正常持续时间，括号内是该工作最短持续时间。,例2解：尚未进行的关键工作是4- 5、5- 8和8- 9，按费率最低的原则，选择调整对象。调整过程： 由于三项关键工作中，费率最低的工作是4- 5，所以，选择工作4- 5作为第一次调整的对象。具体包括：确定调整时间：工作4- 5有5天的调整余地，且调整5天不会改变关键线路，所以确定用足5天的调整时间；调整结果：总工期缩短了5天，即210 +15-5=220天；增加费用1 000元，即5200=1000(元),剩余的两项关键工作5-8和8- 9中，工作5- 8费率最低，所以可选择工作5-8作为第二次调整的对象。具体包括：确定调整时间：工作5- 8可调整余地为10天，但考虑到与之平行作业的其他工作，它们的最小总时差只有5天，所以只能先压缩5天；调整结果：总工期又缩短了5天，即220-5=215天，需增加费用1500元，即3005=1500元。 本次调整的结果，使关键线路发生了变化，即除了工作5-8和8-9是关键工作外，工作5- 6和6- 8也变了关键工作。,在工作5- 6和6-8中选择费率最小的工作与工作5-8同时调整。则第三次的调整对象为工作5-6和工作5-8。具体包括：确定调整时间：5-6工作可压缩3灭，5-8工作可压缩5天，最终确定压缩3天；调整结果：总工期再缩短3天，即为2153= 212天，需增加费用为1200元，即3100元+3300元=1200元。本次时间的调整并未影响关键线路。,需要再缩短2天工期，才能满足计划工期的要求，为此要进行第四次调整。同时压缩工作5 8和工作6 8，其费用增加率为300元天+150元天=450元天。若单独压缩工作8- 9，则增加费率为420元天。所以可选择工作8-9作为本次调整对象。具体包括：确定调整时间：8-9工作可以压缩5天，不过满足计划工期要求的压缩天数仅为2天。故确定压缩2天；调整结果：总工期为210天，即212 -2=210天，需增加费用为840元，即2420=840元。至此，总工期一共压缩了15天，恢复到原先的210天计划工期，但付出的代价是多增加了项目费用，总额为1000十1500+1200+840=4540元。,调整后的网络计划图,部分工作的开始时间和持续时间发生变化，资源供应计划等也应按调整后的进度计划进行调整,4、资源优化资源是指为完成一项计划任务所需投入的人力、材料、机械设备和资金等。网络计划的资源优化分为两种 “资源有限、工期最短”:通过调整计划安排,在满足资源限制条件下,使工期延长最少的过程 “工期固定、资源均衡” :通过调整计划安排,在工期保持不变的条件下,使资源需用量尽可能均衡的过程,(3)、资源优化方法 “资源有限、工期最短”的优化:对几项平行作业的工作调整为一项工作安排在与之平行的另一项工作之后,计算由此引起的工期延长量.选工期延长量最小的作为调整对象. “工期固定、资源均衡”的优化:在资源消耗量高峰期,合理使用时差,使同时施工的工作个数减少,以减少此时的资源消耗量.,3. 资源优化（1）资源有限工期最短优化计算网络计划每天资源需用量；从计划开始日期起，逐日检查每天资源需用量是否超过资源限量，如果在整个工期内每天均能满足资源限量的要求，可行优化方案就编制完成。否则必须进行计划调整；调整网络计划。对资源冲突的诸项活动做新的顺序安排。顺序安排的选择标准是工期延长的时间最短；重复以上步骤，直至出现优化方案为止。,1资源有限工期最短在提供的资源有所限制时，要使每个时段的资源需用量都满足资源限量的要求，并使项目实施所需的时间最短。通过不断调整进度计划安排，使得在工期延长最短的条件下，逐步达到满足资源限量的目的。此时，资源优化可按下述步骤进行：,（1）计算网络计划每天资源需用量QT。（2）检查资源需用量是否超过资源限量。（3）调整超出资源限量时段的工作安排（平行作业变为依次作业）。（4）确定有效调整方案（使该时段资源需用量满足要求）。（5）调整其他超出资源限量时段（使全部时段资源需用量满足要求）。（6）确定最优方案（在所有有效调整方案中，工期最短的方案）。,工程项目进度计划的制定,（2）工期固定资源均衡优化绘制网络图，计算时间参数，确定关键路线及长度；假定单位时间资源LR小于现有资源需求峰值，在tk,tk+1调整超过LR的部分；调整所有时段的资源量；返回并重复以上步骤，令资源供应量比新的资源需要量峰值略小，重新进行调整，直至不能调整为止。评价方法：基本思路是用初步网络计划所得到的局部时差改善进度计划的安排，使资源动态曲线的方差值减到最小，从而达到均衡的目的。设T为规定的工期值，R（t）为瞬时t所需的资源数量，Rm为日资源需要量的平均值，则方差和标准差可按下式计算：,2工期固定资源均衡当工期固定时，应使资源安排得更为均衡合理。在可用资源数量充足并保持工期不变的前提下，通过调整部分非关键工作进度的方法，使资源的需求量随着时间的变化趋于平稳。资源均衡可以有效地缓解供应矛盾，减少临时设施的规模，从而有利于工程组织管理，并可降低工程费用。常用的优化方法有削峰填谷法（削高峰法）和方差值最小法。,